RU2388435C2

RU2388435C2 - Orthopedic apparatus for lower extremities

Info

Publication number: RU2388435C2
Application number: RU2008111583/14A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Новиков (RU); Владимир Иванович Новиков; Валерий Сергеевич Ашмарин (RU); Валерий Сергеевич Ашмарин; Олег Алексеевич Малахов (RU); Олег Алексеевич Малахов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Протезно-ортопедическое малое предприятие "ОРТЕЗ"
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2010-05-10
Also published as: RU2008111583A

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely to traumatology and orthopedics and can be applied in treatment of diseases and pathologies of lower extremities. Orthopedic apparatus for treatment of lower extremities diseases in children and adults consists of telescopic bars, which move with respect to each other, and cups connected to them by means of hinges. Bars are made in form of frames, which have closed contour, in whose slots introduced are screws for fixation of bars in given separated position. On peripheral ends of bars installed are shock absorbers, to which by means of hinges cups, made from low-temperature thermoplastic, are connected.

EFFECT: invention ensures individual adjustment of cups in concordance with patient's anthropologic characteristics, angle fixation of cups in given position or their free circulation with respect to hinge axis, must allow to realise its application both from anterior- and from posterior- frontal surface of patient's lower extremities, and also ensure, using elementary base of device, creation from its units of flat or three-dimensional constructions.

5 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть применено при лечении заболеваний и патологий нижних конечностей.The invention relates to medicine, namely to traumatology and orthopedics, and can be used in the treatment of diseases and pathologies of the lower extremities.

Известна шина отводящая для лечения врожденного вывиха бедра у детей, состоящая из двух телескопических штанг и присоединенных к ним посредством одноосевых шарниров манжет (см. Каталог изделий ФГУП «ЦИТО» Росздрава, часть 1, раздел «Ортопедические приспособления», Москва, 2006 г.).A tire is known for the treatment of congenital dislocation of the thigh in children, consisting of two telescopic rods and attached to them through uniaxial hinges of the cuffs (see Product Catalog FSUE "CITO" of Roszdrav, part 1, section "Orthopedic appliances", Moscow, 2006) .

Недостатком известного устройства является то, что после дозированного разведения бедер на заданный угол и фиксации штанг устройство превращается в жесткую конструкцию, строго ограничивающую какие-либо перемещения нижних конечностей относительно друг друга.A disadvantage of the known device is that after a metered dilution of the hips at a given angle and fixing the rods, the device turns into a rigid structure that strictly limits any movement of the lower extremities relative to each other.

Однако в соответствии с разработанными в последнее время лечебными методиками, включающими в себя элементы активного коррегирования (см. Цыкунов М.Б., Малахов О.А., Поляев Б.А. «Диагностика и консервативная коррекция статических деформаций». - М.: РАСМИРБИ, 2004, с.73-121) нужно сохранять некоторый трехмерный объем движений в тазобедренных суставах, особенно необходимый при перемещении пациента.However, in accordance with the recently developed medical methods that include elements of active correction (see Tsykunov MB, Malakhov OA, Polyaev BA "Diagnosis and conservative correction of static deformations." - M .: RASMIRBI, 2004, p. 73-121) it is necessary to preserve a certain three-dimensional range of movements in the hip joints, especially necessary when moving the patient.

В известном устройстве отсутствуют конструктивные решения, обеспечивающие подобные динамические параметры. Кроме того, недостатком известного устройства является также то, что манжеты шины выполнены из кожи, что усложняет или делает невозможной подгонку манжет в соответствии с индивидуальными антропологическими данными пациента, поэтому шины выпускаются всего трех типоразмеров, что существенно ограничивает область из применения.In the known device there are no constructive solutions that provide similar dynamic parameters. In addition, the disadvantage of the known device is that the cuffs of the tire are made of leather, which complicates or makes it impossible to fit the cuffs in accordance with the individual anthropological data of the patient, therefore, tires are available in only three sizes, which significantly limits the scope of application.

Соединение штанг с манжетами в известном устройстве обеспечивается шарнирами, конструкция которых не позволяет осуществлять угловую фиксацию манжет в заданном положении, а наложение шины может быть осуществлено только с внутренней поверхности нижних конечностей, тогда как в соответствии с рекомендациями врачей желательно в состоянии покоя осуществлять наложение шины с передне-фронтальной, а в динамике - с задне-фронтальной поверхности нижних конечностей пациента.The connection of the rods with cuffs in the known device is ensured by hinges, the design of which does not allow the angular fixation of the cuffs in a given position, and the tire can be applied only from the inner surface of the lower extremities, whereas in accordance with the recommendations of doctors, it is advisable to apply the tire at rest with front-frontal, and in dynamics - from the rear-frontal surface of the lower limbs of the patient.

Известное устройство не позволяет также, используя его элементную базу, создавать плоскостные или объемные конструкции изделий, необходимые при лечении сложных случаев врожденного вывиха бедра и сопутствующих ему заболеваний.The known device also does not allow, using its elemental base, to create planar or volumetric product designs necessary in the treatment of complex cases of congenital dislocation of the hip and related diseases.

Перечисленные недостатки известного устройства в конечном итоге в значительной мере снижают эффективность проводимых лечебных мероприятий.These disadvantages of the known device ultimately significantly reduce the effectiveness of therapeutic measures.

Задачей данного изобретения является создание аппарата, обеспечивающего при любом фиксированном разведении нижних конечностей упругие, регулируемые в соответствии с показаниями как по степени жесткости, так и по амплитудно-векторным характеристикам трехмерные перемещения в тазобедренном суставе.The objective of the invention is to provide an apparatus that provides elastic fixation for any fixed dilution of the lower extremities, adjustable in accordance with both the degree of rigidity and the amplitude-vector characteristics of three-dimensional movements in the hip joint.

Предлагаемое устройство должно обеспечивать индивидуальную подгонку манжет в соответствии с антропологическими данными пациента, угловую фиксацию манжет в заданном положении или их свободную циркуляцию относительно оси шарнира, должно позволять осуществлять его наложение как с передне-, так и с задне-фронтальной поверхности нижних конечностей пациента, а также обеспечивать, используя элементную базу устройства, создание из его деталей плоскостных или объемных конструкций.The proposed device should provide an individual fit of the cuffs in accordance with the anthropological data of the patient, the angular fixation of the cuffs in a predetermined position or their free circulation relative to the axis of the hinge, should allow its application from both the front- and rear-frontal surfaces of the lower limbs of the patient, and also provide, using the element base of the device, the creation of its parts of planar or three-dimensional structures.

Поставленная задача решена за счет того, что в предлагаемом устройстве на периферийных концах штанг установлены обладающие упругими свойствами амортизаторы, к которым посредством шарниров присоединены манжеты, выполненные из низкотемпературного термопласта, а штанги выполнены в виде рамок, имеющих замкнутый контур, в пазы которых введены винты для фиксации штанг в заданном положении разведения бедер.The problem is solved due to the fact that in the proposed device at the peripheral ends of the rods are installed shock absorbers with elastic properties, to which cuffs made of low-temperature thermoplastic are connected by hinges, and the rods are made in the form of frames having a closed circuit, in the grooves of which screws are inserted fixation of the rods in a given position of the breeding of the hips.

На Фиг.1-3 показаны общий вид аппарата, содержащего штанги 1, амортизаторы 2, шарниры 3, манжеты 4, скобу 5, винты 6 для регулировки и фиксации суммарной длины штанг, гайки 7 для фиксации заданного положения манжет, шайбы 8, застежки 9, заклепки 10, а также угловые α, β, γ и линейная L координаты, определяющие статическое или динамическое положение манжет аппарата в трехмерном пространстве.Figure 1-3 shows a General view of the apparatus containing the rods 1, shock absorbers 2, hinges 3, cuffs 4, bracket 5, screws 6 for adjusting and fixing the total length of the rods, nuts 7 for fixing the preset position of the cuffs, washers 8, fasteners 9 , rivets 10, as well as angular α, β, γ and linear L coordinates, which determine the static or dynamic position of the cuffs of the device in three-dimensional space.

На Фиг.4 представлена штанга 1 в сборе с амортизатором 2.Figure 4 presents the rod 1 Assembly with a shock absorber 2.

На Фиг.5 представлены некоторые из возможных вариантов сборки аппарата и угол разведения бедер «φ».Figure 5 presents some of the possible options for the assembly of the apparatus and the angle of the breeding of the hips "φ".

Сущность изобретения состоит в том, что положение любой точки нижних конечностей (бедро, голень) в пространстве определяется в конечном итоге угловыми (отведение - приведение, сгибание - разгибание) и одной ротационной координатами.The essence of the invention lies in the fact that the position of any point of the lower extremities (thigh, lower leg) in space is ultimately determined by angular (abduction - adduction, flexion - extension) and one rotational coordinate.

В предлагаемом устройстве разведение бедер на фиксированный угол «φ» осуществляется за счет линейной координаты L, при этом перемещение штанг относительно друг друга приводит к адекватному изменению угла «α», причем чем больше угол раскрытия бедер «φ», тем меньше угол «α».In the proposed device, the hips are breached at a fixed angle "φ" due to the linear coordinate L, while the movement of the rods relative to each other leads to an adequate change in the angle "α", and the larger the angle of the hips "φ", the smaller the angle "α" .

В статической позиции углы «α» и «φ» - величины постоянные или изменяются при последующем позиционировании аппарата.In the static position, the angles “α” and “φ” are constant values or change during subsequent positioning of the apparatus.

В динамике: при ходьбе или во время сеансов активной коррекции предлагаемое устройство обеспечивает регламентированный объем подвижности в тазобедренном суставе. Такие перемещения становятся возможными за счет введения в конструкцию устройства упругого элемента - амортизатора, установленного на периферийных концах штанг, деформация амортизатора под воздействием внешних сил приводит к изменению углов «α», «β» и «γ», а следовательно, и к изменению пространственного положения манжеты. В сумме «упругие» координаты «α», «β» и «γ» обеспечивают анатомически выгодное в соответствии с показаниями положения голени и бедра в трехмерном пространстве. Поскольку в аппарате под воздействием внешних сил возникают упругие реакции, то при снятии нагрузок манжеты возвращаются в геометрическое положение изначально заданное им при позиционировании.In dynamics: when walking or during active correction sessions, the proposed device provides a regulated amount of mobility in the hip joint. Such movements become possible due to the introduction of an elastic element — a shock absorber installed at the peripheral ends of the rods — into the device’s design, deformation of the shock absorber under the influence of external forces leads to a change in the angles “α”, “β” and “γ” and, consequently, to a change in the spatial cuff position. In total, the “elastic” coordinates “α”, “β” and “γ” provide anatomically advantageous in accordance with the indications of the position of the lower leg and thigh in three-dimensional space. Since elastic reactions occur in the apparatus under the influence of external forces, when the loads are removed, the cuffs return to the geometric position that they initially set when positioning.

Жесткость или податливость, а также амплитудно-векторные характеристики предлагаемой конструкции зависят от упругих свойств материала амортизатора и его геометрических параметров, естественно, что в пределах отдельно взятого аппарата эти величины постоянны, поэтому для оперативной корректировки упругих свойств конструкции в нее введена регулировка степени упругости, которая изменяется в зависимости от силы затяжки гайки 7 и диаметра шайбы 8. Для фиксации манжет под заданным углом «α» затяжка гайки 7 осуществляется до тех пор, пока скоба 5 не углубится в тело амортизатора на величину «К», после чего поворот манжеты по углу «α» становится невозможным.The stiffness or suppleness, as well as the amplitude-vector characteristics of the proposed design depend on the elastic properties of the shock absorber material and its geometric parameters, it is natural that these values are constant within a single device, therefore, for the quick adjustment of the elastic properties of the structure, an adjustment of the degree of elasticity is introduced, which varies depending on the tightening force of the nut 7 and the diameter of the washer 8. To fix the cuffs at a given angle “α”, the nut 7 is tightened until and 5 do not dig into the body of the shock absorber on the value of "K", whereupon rotation of the cuff over the angle «α» becomes impossible.

Использование для манжет низкотемпературных термопластов позволяет подогнать манжету в соответствии с индивидуальными антропологическими данными пациента, а минимальные зазоры между наружной поверхностью конечности и внутренней поверхностью манжеты в целом повышают эффективность аппарата при проведении лечебных мероприятий.The use of low-temperature thermoplastics for cuffs allows the cuff to be adjusted in accordance with the individual anthropological data of the patient, and the minimum gaps between the outer surface of the limb and the inner surface of the cuff as a whole increase the efficiency of the device during therapeutic measures.

Штанги устройства выполнены в виде замкнутых по контуру рамок (см. Фиг.4). В таком виде штанги устройства могут быть использованы как элементы, служащие базой для создания как плоскостных, так и объемных конструкций.The rods of the device are made in the form of a closed loop frames (see Figure 4). In this form, the device rods can be used as elements that serve as the basis for creating both planar and volumetric structures.

Таким образом, из представленного выше видно, что предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обладает более высокими функциональными свойствами.Thus, from the above it is seen that the proposed device in comparison with the prototype has higher functional properties.

Для практической оценки функциональных возможностей предлагаемого устройства был изготовлен опытный образец ортопедического аппарата на нижние конечности. Статические и динамические испытания аппарата показали, что позиционирование сегментов нижних конечностей в заданном положении не вызывает затруднений, система легко регулируется по упругим и амплитудно-векторным характеристикам, обеспечивая при этом регламентируемый объем подвижности в тазобедренных суставах, а элементная база устройства позволяет в зависимости от показаний создавать коррегирующие объемные или плоскостные конструкции.For a practical assessment of the functionality of the proposed device, a prototype orthopedic device for lower limbs was made. Static and dynamic tests of the apparatus showed that the positioning of the segments of the lower extremities in a given position does not cause difficulties, the system is easily regulated by elastic and amplitude-vector characteristics, while providing a regulated volume of mobility in the hip joints, and the elemental base of the device allows you to create, depending on the indications corrective volumetric or planar structures.

Опытные образцы аппарата прошли клинические испытания в двух медицинских учреждениях города Москвы.Prototypes of the device have been clinically tested in two medical institutions in Moscow.

Claims

Orthopedic apparatus for the treatment of diseases of the lower extremities in children and adults, consisting of telescopic rods moving relative to each other and attached to them by hinges of cuffs, characterized in that the rods are made in the form of frames having a closed contour, in the grooves of which screws are inserted fixing the rods in a predetermined diluted position, and shock absorbers are installed on the peripheral ends of the rods, to which cuffs made of low-temperature thermoplastic are connected by hinges.